分段平滑的贝叶斯迭代法重建脉冲X射线能谱

吸收法测量脉冲X射线能谱时,测量数据的微小扰动会引起重建能谱的较大波动,甚至出现不符合物理规律的负值。针对测量数据的噪声对脉冲X射线重建能谱影响较大的问题,构建了重建能谱准确性的评估方法,分析了贝叶斯迭代法对包含不同程度噪声干扰的测量数据重建能谱的准确性。通过在贝叶斯迭代法中加入平滑约束条件的方式,降低了噪声对重建能谱的影响。根据预估待测能谱的特征,提出了以能谱峰值为界分段平滑的方法,比较了整体平滑和分段平滑方法的能谱重建效果。多次求解表明,分段平滑贝叶斯迭代法的重建能谱对噪声的敏感度显著下降。设计了基于吸收法的能谱测量系统,分别利用平滑前后的贝叶斯迭代法依据实验测量数据重建能谱,结果表明,分段平滑的贝叶斯迭代法的重建能谱更接近理论能谱,重建效果更好。

X射线能谱法与分光光度法测定聚酯切片中二氧化钛含量的比较分析

采用了UV 2450分光光度仪和EDX-8000 X射线能谱仪分别测定了聚酯切片中的二氧化钛含量,对比分析了2种分析方法的操作条件。结果表明,X射线荧光度法的线性相关性、准确度、精密度均优于分光光度法,分析时间也由70 min缩短到30 min,并且二氧化钛的加标回收率能达到98%~102%,相对标准偏差为0.49。

扫描电子显微镜用X射线能谱仪在定量分析中的应用

扫描电子显微镜用X射线能谱仪分析是元素定量分析的重要手段。对X射线能谱仪定量分析的基本工作原理进行简述,并对X射线能谱仪的定量分析方式、提高定量分析结果准确性的方法,以及定量分析中常见的问题进行了探讨,为进一步提高能谱仪定量分析的准确性提供了一定的参考。

无窗X射线能谱在荧光样品与金属锂成分分析中的优势与经验摸索

用扫描电子显微镜搭载的有窗X射线能谱仪(EDS能谱)对荧光样品进行分析时,由于电子束的激发作用,样品受激自发产生的荧光将严重干扰EDS能谱探头对特征X射线的分析,最终导致定量困难甚至难以定性.新型无窗EDS能谱由于其优异的低能量端信号采集与分析能力,结合单颗粒小区域采集的方法,可以成功实现荧光样品的正常EDS能谱分析.由于无窗EDS能谱仪没有传统薄膜窗口的吸收作用,其最低可分析元素为锂.通过优化加速电压,并借助样品表面钝化膜的保护作用,克服了背景噪音与样品污染的干扰,成功实现对单质锂的检测.

基于CT扫描数据的X射线能谱估计方法

X射线能谱在计算机层析成像(computed tomography,CT)图像硬化校正、双能谱CT成像、辐射剂量计算等方面具有重要作用.常用的估计X射线能谱分布的方法,利用X射线穿过不同厚度模体的衰减数据,来间接估计X射线能谱分布.由于该问题具有严重的病态性,因此如何鲁棒和准确地求解是能谱估计问题的关键.本文提出了一种利用CT扫描数据来估计X射线能谱分布的方法.该方法中考虑了谱估计和图像重建之间的相互印证关系,即谱估计正确时重建的CT图像无硬化伪影,而重建图像无硬化伪影时,则说明估计的谱准确.该方法利用这种相互印证关系构造优化模型,通过交替迭代求解,估计能谱分布和重建无硬化伪影的CT图像.数值实验和实际实验结果表明,该方法可以准确、鲁棒地估计出X射线能谱.

基于扫描电子显微镜-X射线能谱的矿物自动分析系统(BPMA)测定高纯石英砂中杂质矿物

杂质矿物作为高纯石英中杂质元素主要载体之一,是高纯石英砂产品中严格限定的成分,也是影响高纯石英提纯方案的关键因素,其组成、含量及赋存特征的准确分析,对高纯石英砂产品质量评价、原料选择合理性判断及提纯方案制定均有重要意义。采用基于扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)的工艺矿物学参数自动分析系统(BPMA)测定了SiO_(2)纯度≥99.998%(4N8)的高纯石英砂中杂质矿物的组成、含量及嵌布特征,建立了高纯石英砂中杂质矿物的分析测定方法。结果表明,样品中石英的质量百分比为99.9988%,与高纯石英砂产品质量指标对应的SiO_(2)纯度化学分析结果基本一致;杂质矿物主要为辉石和锆石,偶见极其微量的方解石、磷钇矿、独居石和方铅矿;石英粒度均匀,主要分布在0.020~0.208 mm;杂质矿物嵌布粒度较细,绝大多数杂质矿物粒度在43μm以下,主要以微细粒矿物包裹体的形式嵌布在石英颗粒内。方法简捷高效、测量结果准确可靠,适用于高纯石英砂中杂质矿物组成、含量及赋存特征分析测定,也可以为其他高纯物料中微量杂质矿物检测提供技术借鉴。

微细矿物的扫描电镜-X射线能谱分析研究

扫描电镜在国外已被广泛用于矿物分析研究工作。我国地学界在七十年代初引进扫描电镜,国产扫描电镜从1975年开始批量生产。目前,扫描电镜可以清晰观察粒径为微米级的矿物(最小可至1微米),同时可以迅速分析出矿物的主要化学元素组分。近几年来,我们用配接有TN-5400型X射线能谱仪的KAD-1000B型扫描电镜(分辨率为60A)观察分析了上百种矿物,发现了一些很有意义的微观现象,对这些现象进一步分析研究,将会对矿物学的发展起重要促进作用。

GRS 1915+105的X射线能谱分析及黑洞自旋测量

GRS 1915+105是银河系内的低质量黑洞X射线双星,其能谱和黑洞自旋已经得到了广泛的研究.自2018年6月开始,其X射线流量下降到了低流量水平,其间偶尔会产生多波段的耀发.利用Insight-HXMT(Insight-Hard X-ray Modulation Telescope,简称为慧眼)卫星在2020年8月30日到2020年10月13日之间对GRS1915+105的观测数据,研究了其能谱特性,发现在此次爆发过程中, X射线能谱可以用一个康普顿化的多温黑体谱很好地拟合.整个爆发的硬度强度图(Hardness-Intensity Diagram, HID)一直处于软态.采用GRS1915+105的最新动力学参数M=12.4_(-1.8)^(+2.0)M⊙, i=60°±5°, D=8.6_(-1.6)^(+2.0)kpc (M、M⊙、i和D分别表示黑洞质量、太阳质量、盘倾角和距离),得到其无量纲黑洞自旋a*的一个下限a*> 0.9990,确认了GRS 1915+105是一个具有极端自旋的黑洞.考虑本地吸收体的作用,在模型中加入了吸收成分“tbpcf”(表示一个被部分遮蔽的吸收成分模型),其等效氢柱密度高达10^(23)cm^(-2),与“康普顿厚”的特征一致.

松花粉的红外光谱、扫描电镜和X射线能谱仪分析

建立了利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)、扫描电镜(SEM)和X射线能谱对4种松花粉和破壁马尾松花粉中的主要营养成分和常见微量元素进行定性定量分析的方法。红外图谱分析结果表明:马尾松、云南松、油松和赤松均有其自己的红外光谱特征,根据谱图特征吸收峰的相对强度的差异可以对松花粉中主要营养成分进行鉴别分析。破壁和天然马尾松花粉的红外图谱差异较显著,说明松花粉破壁对于营养成分的释放有一定意义。扫描电镜和X射线能谱分析显示:4种松树花粉从远极面和近极面观皆呈椭圆形或近圆形,主体的表面纹饰结构基本相同为颗粒状纹饰,颗粒大小差别较大。破壁与天然马尾松花粉的形态差别主要在于气囊从花粉主体颗粒上分离、破碎,有部分花粉颗粒主体的碎片从主体脱落。X射线能谱分析在松花粉中共发现Mg,Se,Si,Sr,P,S,Cl,K,Ca,Mn,Fe共11种无机元素,其中K元素含量最高。4种松花粉中无机元素含量差别比较明显,破壁马尾松花粉的元素能谱强度显著高于天然马尾松。

用γ射线能谱法测量材料的吸收系数和厚度

采用NaI(Tl)闪烁谱仪测全能峰的方法测量了137Cs和60Co的γ射线在铅、铜、铝材料中的吸收系数。对137Cs(0.661MeV)分别为1.213、0.642、0.194cm-1,与公认值相差均约1%;对60Co分别为0.674、0.481、0.149cm-1,与公认值相差均在5%以内。利用铁的吸收系数对其未知厚度进行测量,测量结果的误差均约2%。

PVC/PP,PVC/PP/SPS共混体系相结构的X射线能谱微区分析

本文用扫描电子显微镜 (SEM)、能谱仪 (EDS)和IPP图像处理系统联用对PVC PP共混体系和磺化聚苯乙烯 (SPS)增容PVC PP共混体系相结构进行了X射线能谱微区分析。结果表明 :X射线能谱微区分析方法可用于共混物相结构的研究 ,所得到的特征元素面分布图像清晰、相归属准确。通过对图像处理得到的相面积百分数能够半定量地说明相间相容性。研究还表明SPS能明显改善PVC和PP的相容性 ,SPS对PVC和PP共混物的增容效果随SPS磺化度增加而变差 。

砚石的X射线能谱分析

用 X射线能谱仪对一系列砚石样品进行成分分析得知砚石主要含铝、硅、钙、铁、钾等元素 ,为砚石的成因研究打下基础 ,指出砚石成因研究有助于某些地球课题的深化。

单细胞藻吸收Cu^(2+),Zn^(2+),Se^(4+),Cd^(2+)的扫描电镜X射线能谱分析

This paper determined the lethal concentration （LC） and hemi-inhibition concentration （HIC） of inorganic element Cu2+, Zn2+,Se4+,Cd2 to the unicellular alga Platymonas helgolandica var. tsingtaoensis （cell density were 3.4× 10’cell/ ml ）, Phaeodaetylum iTnutum （cell density is 2. 7 × 106 cell/ml） Dicrateria zhan jiangensis Hu （cell density were 5. 6 × 106 cell/ml）, Paviova luther（cell density is 2. 7 × 106 cell/ml）. The culture condition: temperature was 25±2℃, pH 7. 9± 0. 1, salinity 31±1.0,natural sunlight for 5 days. The different species unicellular alga with different absorbability to these inorganic elements were analyzed by Scanning Electron Microscopy X-ray Energy Spectrum. This is the international cooperation program with Department of Biology, University of San Francisco, USA.

DPF脉冲X射线能谱测量

采用滤光法对ＤＰＦ脉冲Ｘ射线源装置的Ｘ射线能谱进行了测量，取得了较好的结果，为辐射效应环境测量提供了一种手段。

一种新的X射线能谱背景扣除方法

阐述了小波级数和多分辨率分析的基本思想 ,并将之应用于X射线能谱定量分析中的背景扣除 ,取得了良好的效果。实验结果表明 ,该扣除背景的方法不仅计算速度快 ,而且和其它的背景扣除方法相比 。

PVC/PP-g-MAH共混物X射线能谱微区分析

用 X射线能谱微区分析方法对 PVC/ PP- g- MAH共混物进行了研究 ,得到了共混物断面氯元素的面分布图 ,并对面分布图像进行了相分析 ,从亚微观层次揭示了 PVC/ PP- g- MAH共混物的相结构。通过对元素面分布图的面积计算 ,研究了共混组成与相容性的关系 。

电流斑的环境扫描电镜X射线能谱分析

目的利用环境扫描电镜-X射线能谱仪(environmental scanning electron microscope and energydispersive X-ray microanalyser,ESEM-EDX)研究电流斑微观形态特征及元素构成,以期为电流斑及电击死的鉴定提供更准确、客观的依据。方法用ESEM-EDX检测5例电流斑的扫描电镜形态、金属颗粒的形态及其元素组成。结果电流斑及周围皮肤可见电穿孔、金属熔珠,熔珠主要由铁、铜、铝等常见金属元素和金、钛、钡等人体少见的金属元素构成。结论 ESEM-EDX检测可为电击死的鉴定提供客观的依据。

水体悬浮颗粒物的扫描电镜与X射线能谱显微分析

利用扫描电子显微镜和X射线能谱仪对在厦门湾采集的水体悬浮颗粒物进行形态观察和X射线能谱微区元素分析。用扫描电镜研究不同深度采集的悬浮颗粒物,表明悬浮颗粒物形貌主要由硅藻及其碎片、块状结构、粒状结构、片层结构等形状规则结构和无定形结构组成。X射线能谱微区元素分析表明,氧、硅和铝是颗粒物的主要组成元素。硅、铝的含量一般分别在20%和10%,无明显的有机颗粒存在。表层细粒径(<63μm)沉积物的组成与悬浮颗粒物相似,具有相同的来源。

X射线能谱测量的蒙特卡罗成像模拟

针对高能强流电子束轰击高Z靶产生的X射线的能谱测量问题,采用蒙特卡罗方法进行成像模拟研究。高能X射线能谱通常由对X射线经过衰减体的直穿透射率曲线进行解谱获得。设计了带多准直孔的截锥体模型,在单次模拟成像中获得完整的衰减透射率曲线,有效避免了散射光子对透射率曲线以及X射线能谱重建的影响。成像面采用非均匀划分网格计数,将大部分探测计数点集中于各准直孔出口处,保证关注区域模拟成像的精细度,同时减少总体计算时间。

衍射增强成像的若干基础问题研究 Ⅰ衍射增强成像的衬度与X射线能量的关系

为了探讨X射线衍射增强成像的衬度与X射线能量的关系,利用北京同步辐射光源4W1A光束线引出的硬X射线对大块正常和癌变的乳腺组织进行成像研究。在摇摆曲线顶部位置获得的图像(峰位图像)和表观吸收图像的衬度随X射线能量的变化关系是相似的,说明峰位图像和表观吸收图像包含的主要衬度相似,即吸收衬度,而折射图像的衬度随X射线能量的增大总体上呈现下降趋势。综合来看,对于乳腺类的软组织来说,DEI成像在低能量端有很好的衬度,反映了衍射增强成像更适合于主要由轻元素组成的物体的成像。